DE10046035A1

DE10046035A1 - Device and method for changing the speed of a shaft

Info

Publication number: DE10046035A1
Application number: DE2000146035
Authority: DE
Inventors: Marcus Schulz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2002-04-04
Also published as: EP1322870A1; DE10194007D2; AU2001278397A1; WO2002025134A1

Abstract

The invention relates to a device for modifying the speed of a shaft (10), comprising at least one forced action element (12), which can have a different angular velocity from that of the shaft (10) and at least one contact element (14) for producing a contact between the shaft (10) and the forced action element (12). The contact between the forced action element (12) and the contact element (14) is dependent on the torque of the shaft (10). The invention also relates to a method which can be advantageously implemented using the inventive device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ändern der Drehzahl einer Welle mit mindestens einem Zwangsmittel, welches eine von der Winkelgeschwindigkeit der Welle ver schiedene Winkelgeschwindigkeit aufweisen kann und min destens einem Kontaktmittel zum Herstellen eines Kontak tes zwischen der Welle und dem Zwangsmittel. Die Erfin dung betrifft ferner ein Verfahren zum Ändern der Dreh zahl einer Welle, bei dem von einem Kontaktmittel ein Kontakt zwischen der Welle und einem Zwangsmittel herge stellt wird, welches eine von der Winkelgeschwindigkeit der Welle verschiedene Winkelgeschwindigkeit aufweisen kann.The invention relates to a device for changing the Speed of a shaft with at least one coercive device, which ver from the angular velocity of the shaft can have different angular speeds and min at least a contact means for making a contact tes between the shaft and the coercive means. The Erfin also relates to a method for changing the rotation number of a wave where a contact means Contact between the shaft and a coercive means which is one of the angular velocity the shaft have different angular velocities can.

State of the art

Mit gattungsgemäßen Systemen lässt sich die Drehung einer Welle sperren beziehungsweise bremsen und wieder freige ben. Diese Funktionen können durch verschiedenste Kupp lungen realisiert sein, beispielsweise bei Reibkupplun gen, Klauenkupplungen oder Magnetkupplungen. Ein gesperr ter oder gebremster Zustand wird bei geschlossener oder schließender Kupplung erreicht, wobei die Kupplung die sich drehende Welle mit einem im Allgemeinen raumfesten Teil verbindet. Durch Öffnen der Kupplung wird die Welle wieder freigegeben, so dass sie um ihre Achse rotieren kann. Ebenso sind gattungsgemäße Systeme bekannt, welche als Bremse ausgelegt sind, beispielsweise als Bandbremse. Den Systemen des Standes der Technik ist gemeinsam, dass sie aktiv durch ein Signal von außen betätigt werden. Bei einer gewöhnlichen Kupplung eines Kraftfahrzeugschaltge triebes besteht dieses von außen vermittelte aktive Sig nal beispielsweise in dem Treten beziehungsweise dem Los lassen des Kupplungspedals. Für das Betätigen der gat tungsgemäßen Vorrichtungen sind daher separate Vorrich tungskomponenten erforderlich, durch welche die Anordnung insgesamt aufwendig ist.With generic systems, the rotation of a Lock or brake the shaft and release it again ben. These functions can be carried out by various couplers lungs can be realized, for example in friction clutch gen, dog clutches or magnetic clutches. A blocked ter or braked state is when closed or Closing clutch reached, the clutch the rotating shaft with a generally fixed space Part connects. By opening the clutch, the shaft released again so that they rotate about their axis can. Systems of the generic type are also known, which are designed as a brake, for example as a band brake. The systems of the prior art have in common that they are actively operated by a signal from outside. at an ordinary clutch of a motor vehicle Schaltge This active sig is mediated by external drives nal for example in the kicking or the lot release the clutch pedal. For operating the gat Devices according to the invention are therefore separate devices tion components required by which the arrangement overall is expensive.

Advantages of the invention

Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch auf, dass der Kontakt zwischen dem Zwangsmittel und dem Kontaktmittel von einem Drehmoment der Welle ab hängt. Es sind also keine aktiven Elemente erforderlich, welche den Kontakt zwischen Zwangsmittel und Kontaktmit tel und damit die Drehzahl der Welle von außen beeinflus sen. Vielmehr wird ein Drehmoment der Welle, welches bei einer Rotationsbewegung naturgemäß zur Verfügung steht, verwendet, um die Drehzahl der Welle zu beeinflussen, das heißt beispielsweise die Welle zu sperren oder zu brem sen.The invention is based on the generic device in that the contact between the coercive agent and the contact means from a torque of the shaft hangs. So no active elements are required, which is the contact between coercive means and contact with tel and thus affects the speed of the shaft from the outside sen. Rather, a torque of the shaft, which at is naturally available to a rotational movement, used to influence the speed of the shaft that means, for example, to block or brake the shaft sen.

Vorzugsweise hängt der Kontakt zwischen dem Zwangsmittel und dem Kontaktmittel vom Betrag des Drehmomentes ab. Es ist also möglich, in einem bestimmten Wertebereich des Drehmomentes eine unbeeinflusste Rotation der Welle zu gestatten, während in einem anderen Wertebereich des Drehmomentes eine Beeinflussung der Drehzahl der Welle erfolgt.The contact between the coercive means preferably depends and the contact means on the amount of torque. It is possible in a certain range of values of the Torque an unaffected rotation of the shaft allow while in a different range of values Torque influences the speed of the shaft he follows.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Kontakt zwischen dem Zwangsmittel und dem Kontaktmittel von der Richtung des Drehmomentes der Welle abhängt. Folglich kann erreicht werden, dass die Welle in einer Richtung frei dreht, wäh rend bei einer Rotation in die andere Richtung und einer damit zusammenhängenden Drehmomentumkehr eine Beeinflus sung der Drehzahl der Welle erfolgt, beispielsweise indem die Welle gesperrt wird.It is also advantageous if the contact between the Coercive means and the contact means from the direction of the Torque of the shaft depends. Hence can be achieved that the shaft rotates freely in one direction rend with a rotation in the other direction and one related torque reversal is an influence solution of the speed of the shaft takes place, for example, by the wave is locked.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das Zwangsmittel raum fest ist. Damit steht eine Vorrichtung zur Verfügung, bei dem die Welle durch Kontakt des Kontaktmittels mit dem raumfesten Zwangsmittel gesperrt beziehungsweise gebremst wird, so dass insgesamt eine rein passive Herabsetzung der Drehzahl einer Welle möglich ist.It is particularly preferred if the coercive means space is firm. A device is thus available at which the shaft by contact of the contact means with the fixed means of restraint blocked or braked will, so overall a purely passive reduction the speed of a shaft is possible.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders dadurch vorteilhaft, dass an der Welle mindestens ein Mitnehmer angeordnet ist, dass das Kontaktmittel ein radial ver schiebbares Kontaktelement aufweist, dass von dem Mitneh mer eine vom Drehmoment der Welle abhängige Kraft auf das Kontaktmittel aufbringbar ist und dass das Kontaktelement in Abhängigkeit der von dem Drehmoment der Welle abhängi gen Kraft seine radiale Position verändert. Der Mitneh mer, welcher an der Welle angeordnet ist, dient zur Über tragung des Drehmomentes auf das Kontaktmittel, so dass das Kontaktmittel in Abhängigkeit dieses Drehmomentes ei nen Kontakt zu den Zwangsmitteln aufbauen können. Dies geschieht in vorteilhafter Weise dadurch, dass ein Kon taktelement des Kontaktmittels in seiner radialen Positi on verschoben wird, so dass es mit einem radial außen liegenden Zwangsmittel in Kontakt kommen kann.The device according to the invention is particularly characterized advantageous that at least one driver on the shaft is arranged that the contact means a radial ver sliding contact element that that of the entrainment force depending on the torque of the shaft Contact means can be applied and that the contact element depending on the torque of the shaft against radial force changes its radial position. The take away mer, which is arranged on the shaft, is used for over transmission of the torque to the contact means, so that the contact means depending on this torque ei can establish contact with the means of coercion. This happens in an advantageous manner that a Kon clock element of the contact means in its radial position on is moved so that it is with a radially outside lying coercive means can come into contact.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das Kontaktmittel einen Kniehebelmechanismus umfasst. Durch Beugen oder Strecken des Kniegelenks des Kniehebelmechanismus lässt sich die radiale Position des Kontaktelementes, welches beispiels weise an einem Ende des Kniehebelmechanismus befestigt ist, verändern. Das Beugen beziehungsweise Strecken des Kniegelenkes erfolgt vorzugsweise unter dem Einfluss ei ner elastischen Rückstellkraft.It is particularly preferred if the contact means one Includes toggle mechanism. By bending or stretching of the knee joint of the toggle lever mechanism radial position of the contact element, which example attached to one end of the toggle mechanism is change. Bending or stretching the Knee joint preferably takes place under the influence of egg ner elastic restoring force.

Die Vorrichtung ist besonders dadurch vorteilhaft, dass an der Welle mehrere Mitnehmer vorgesehen sind, dass meh rere Kontaktmittel auf einem drehbaren Innenring vorgese hen sind und dass die Rotationsachse der Welle mit der Rotationsachse des Innenrings zusammenfällt. Auf diese Weise werden die entstehenden Kräfte gleichmäßig auf der Welle verteilt. Ferner stehen mehrere Kontaktmittel zur Verfügung, so dass auch hierdurch pro Kontaktmittel eine geringere Kraft beim Sperren beziehungsweise Bremsen der Welle aufgenommen werden muss.The device is particularly advantageous in that on the shaft several drivers are provided that meh Other contact means are provided on a rotatable inner ring hen and that the axis of rotation of the shaft with the The axis of rotation of the inner ring coincides. To this The resulting forces are distributed evenly on the Wave distributed. There are also several contact means Available, so that also one per contact means less force when locking or braking the Wave must be included.

Die Vorrichtung ist besonders dadurch vorteilhaft, dass das Zwangsmittel mit dem Kontaktmittel durch Formschluss zusammenwirken kann. Auf diese Weise wird eine zuverläs sige Sperrung der Welle ermöglicht. The device is particularly advantageous in that the means of coercion with the contact means by positive locking can work together. In this way one is reliable lock the shaft.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Zwangsmittel durch einen Ring mit einem wellenförmi gen Innenprofil realisiert ist und wenn das Kontaktele ment eine Sperrklinke ist, welche in das wellenförmige Innenprofil einrastbar ist. Durch das Ausfahren der Sperrklinke in radialer Richtung kann diese in ein Wel lental des wellenförmigen Innenprofils einklinken, so dass eine zuverlässige formschlüssige Sperrverbindung entsteht.In this context, it is particularly advantageous if the coercive means through a ring with a wavy gene inner profile is realized and if the Kontaktele ment is a pawl, which is in the wave-shaped Inner profile can be snapped into place. By extending the Pawl in the radial direction can this in a wel Lental of the wavy inner profile, so that a reliable positive locking connection arises.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn bei einer ersten Richtung des Drehmomentes das Kontaktelement bis zu einem oberen Grenzdrehmoment der Welle seine radiale Position dynamisch verändert, beim Überschreiten des oberen Grenz drehmomentes der Welle das Kontaktelement seine Position sprunghaft zu einer Kontaktposition verändert und mit dem Zwangsmittel zusammenwirkt und beim Unterschreiten des oberen Grenzdrehmomentes der Welle das Kontaktelement seine Kontaktposition beibehält. Bis zum Erreichen des oberen Grenzdrehmomentes kann die Welle also unbeein flusst von dem Zwangsmittel rotieren. Erst bei Über schreiten des oberen Grenzdrehmomentes kommt es zu einem Zusammenwirken von Kontaktmittel und Zwangsmittel, so dass die Welle gesperrt wird. Dieses sprunghafte Durch schalten wird auch als "snap-through-Verhalten" bezeich net. Nach dem sprunghaften Durchschalten erreicht das Kontaktmittel eine stabile Position, so dass das Kontakt element auch bei beliebiger Verringerung des Drehmomen tes, das heißt auch insbesondere bei Unterschreiten des oberen Grenzdrehmomentes, seine Kontaktposition beibe hält. It is particularly advantageous if at a first Direction of torque the contact element up to one upper limit torque of the shaft its radial position changed dynamically when the upper limit is exceeded torque of the shaft, the contact element its position jumped to a contact position and with that Coercive forces interacts and falls below the upper limit torque of the shaft the contact element maintains its contact position. Until reaching the upper limit torque, the shaft can therefore be unsteady flows from the coercive rotate. Only when over If the upper limit torque is exceeded, a Interaction of means of contact and means of coercion, so that the wave is blocked. This leap through Switching is also known as "snap-through behavior" net. After the sudden switching through, this is achieved Contact means a stable position, so that the contact element even with any reduction in torque tes, that means in particular when falling below the upper limit torque, its contact position holds.

Vorzugsweise ist bei einer zweiten Richtung des Drehmo mentes der Welle, welche der ersten Richtung des Drehmo mentes der Welle entgegengesetzt ist, das Kontaktelement aus seiner Kontaktposition führbar. Bei Momentenumkehr können die Mitnehmer der Welle also bewirken, dass die Kontaktmittel ihre mit den Zwangsmitteln verriegelte Po sition aufgeben, so dass die Rotation der Welle wieder freigegeben ist.Preferably in a second direction of torque mentes the shaft, which corresponds to the first direction of the torque mentes the shaft opposite, the contact element feasible from his contact position. When the moment is reversed the drivers of the shaft can cause the Contact means her butt locked with the coercive means sition give up so that the rotation of the shaft again is released.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Zwangsmittel mit dem Kontaktmittel durch Reibungskraft zusammenwirken. Es muss also nicht eine vollständige Ver riegelung der Wellenrotation erfolgen. Vielmehr kann durch die Reibung auch eine graduelle Herabsetzung der Rotationsgeschwindigkeit erfolgen.In another preferred embodiment, this can Coercive means with the contact means by frictional force interact. So it does not have to be a complete ver the shaft rotation is locked. Rather can due to the friction also a gradual reduction in the Rotation speed.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Zwangsmittel mit dem Kontaktmittel durch Kraftschluss zusammenwirken kann. Die Reibungskraft kann also soweit erhöht werden, dass auch eine vollständige Verriegelung der Wellenrotation erfolgen kann.In this context, it is particularly advantageous if the means of coercion with the contact means by friction can work together. The frictional force can thus far that are also increased a full lock the shaft rotation can take place.

Dies lässt sich besonders wirkungsvoll dadurch erreichen, dass das Zwangsmittel durch einen Ring mit einer im We sentlichen glatten Innenseite realisiert ist und dass das Kontaktelement eine Bremsbacke ist, welche mit der Innen seite des Rings in Wechselwirkung treten kann. Durch das radiale Verschieben der Bremsbacken der Kontaktmittel nach außen lässt sich also graduell die Bremskraft erhö hen. Sind die Bremsbacken in diesem Fall Bestandteil ei nes Kniehebelmechanismus, so ist dieser so ausgelegt, dass selbst bei maximal auftretenden Bremskräften die Kniehebelmechanismen nicht durchschlagen können.This can be achieved particularly effectively by that the coercive means through a ring with one in the we considerably smooth inside is realized and that Contact element is a brake shoe, which with the inside side of the ring can interact. By the radial displacement of the brake shoes of the contact means the braking force can be gradually increased towards the outside hen. In this case, the brake shoes are part of the egg knee lever mechanism, it is designed so that even with maximum braking forces Toggle mechanisms cannot penetrate.

Die Erfindung zeigt ihre besonderen Vorteile dadurch, dass die Welle die Hohlradwelle eines Planetengetriebes ist, dass die Kurbelwelle eines Motors mit dem Planeten radträger verbunden ist, dass die Sonnenradwelle des Planetengetriebes eine Riemenscheibe trägt und dass zwischen Sonnenradwelle und Hohlradwelle ein Klemmkörperfreilauf integriert ist. Mit einer derartigen Konstruktion lassen sich in vorteilhafter Weise drei unterschiedliche Betriebszustände bei einer Kombination aus Verbrennungsmotor und Starter-Generator erzeugen. Erstens kann der Verbrennungsmotorstart mit großer Übersetzung zwischen Kurbelwelle und Starter-Generator erfolgen, welcher über einen Riemenantrieb eine Riemenscheibe antreibt. Zweitens kann ein Generatorbetrieb mit kleiner Übersetzung zwischen Kurbelwelle und Starter-Generator erfolgen. Drittens ist eine Standklimatisierung möglich, bei der die Riemenscheibe von der Kurbelwelle abgekoppelt ist.The invention shows its particular advantages in that that the shaft is the ring gear shaft of a planetary gear is that the crankshaft of an engine with the planet is connected that the sun gear shaft of the Planetary gear carries a pulley and that between sun gear shaft and ring gear shaft Clamping body freewheel is integrated. With such a Construction can be advantageously three different operating states with a combination generate from internal combustion engine and starter generator. First, the engine start can be great Ratio between crankshaft and starter generator take place, which via a belt drive Drives pulley. Second, one Generator operation with a small ratio between Crankshaft and starter generator take place. Third is stand air conditioning possible, in which the Pulley is uncoupled from the crankshaft.

In diesem Zusammenhang ist die Vorrichtung besonders da durch vorteilhaft, dass mit der Kurbelwelle als Antrieb der Klemmkörperfreilauf sperrt und die Zwangsmittel kei nen Einfluss auf die Hohlradwelle haben. In diesem Be trieb ist das Planetengetriebe verblockt, und Kurbelwel le, Riemenscheibe und Hohlrad drehen sich mit der glei chen Drehzahl. Der Starter-Generator arbeitet im Genera tormodus.In this context, the device is particularly there by advantageous that with the crankshaft as the drive the sprag freewheel locks and the coercive means do not have an influence on the ring gear shaft. In this Be the planetary gear is blocked, and crankshaft le, pulley and ring gear rotate with the same Chen speed. The starter generator works in the genera tormodus.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, dass mit der Riemen scheibe als Antrieb der Klemmkörperfreilauf frei ist, die Zwangsmittel bis zu einem oberen Grenzdrehmoment der Hohlradwelle keinen Einfluss auf die Hohlradwelle haben und die Zwangsmittel ab einem oberen Grenzdrehmoment der Hohlradwelle einen Einfluss auf die Hohlradwelle haben. Auf diese Weise lässt sich das System für eine Standkli matisierung nutzen. Indem das Drehmoment der Hohlradwelle klein genug gehalten wird, kann stets bei stehender Kur belwelle der Starter-Generator zum Betreiben eines Kom pressors für eine Klimaanlage benutzt werden. Allerdings kann in dieser Ausführungsform die Anordnung auch zum Starten des Verbrennungsmotors verwendet werden, nämlich durch Erhöhung des Drehmomentes der Hohlradwelle, so dass dieses ein Drehmoment oberhalb des oberen Grenzdrehmomen tes aufbringt. Aufgrund des Vorliegens eines Drehmomentes oberhalb des oberen Grenzdrehmomentes wird die Hohlrad welle gebremst beziehungsweise gesperrt, und folglich wird die Kraft des Starter-Generators über die Riemen scheibe auf die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über tragen, so dass dieser startet.But it can also be advantageous to use the strap washer as the drive the sprag freewheel is free that Coercive means up to an upper limit torque of Ring gear shaft have no influence on the ring gear shaft and the constraining means from an upper limit torque of Ring gear shaft have an influence on the ring gear shaft. In this way, the system can be used for a stand-up climate use automation. By the torque of the ring gear shaft is kept small enough, can always with a standing cure belwelle the starter generator for operating a comm pressors can be used for air conditioning. Indeed can in this embodiment, the arrangement for Starting the internal combustion engine can be used, namely by increasing the torque of the ring gear shaft so that this is a torque above the upper limit torque applies. Due to the presence of a torque the ring gear is above the upper limit torque wave braked or locked, and consequently the power of the starter generator is over the belt disc on the crankshaft of the internal combustion engine wear so that it starts.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren da durch auf, dass der Kontakt zwischen dem Zwangsmittel und dem Kontaktmittel in Abhängigkeit von einem Drehmoment der Welle hergestellt wird. Es sind also keine aktiven Elemente erforderlich, welche den Kontakt zwischen Zwangsmittel und Kontaktmittel und damit die Drehzahl der Welle von außen beeinflussen. Vielmehr wird ein Drehmo ment der Welle, welches bei einer Rotationsbewegung na turgemäß zur Verfügung steht, verwendet, um die Drehzahl der Welle zu beeinflussen, das heißt beispielsweise die Welle zu sperren oder zu bremsen. The invention is based on the generic method through on that contact between the coercive and the contact means as a function of a torque the shaft is manufactured. So they are not active Items required to maintain contact between Coercive means and contact means and thus the speed of the Affect wave from outside. Rather, a torque ment of the shaft, which during a rotational movement na is available, used to speed to influence the wave, that is, for example To lock or brake the shaft.

Bevorzugt wird der Kontakt zwischen dem Zwangsmittel und dem Kontaktmittel in Abhängigkeit vom Betrag des Drehmo mentes hergestellt. Es ist also möglich, in einem be stimmten Wertebereich des Drehmomentes eine unbeeinfluss te Rotation der Welle zu gestatten, während in einem an deren Wertebereich des Drehmomentes eine Beeinflussung der Drehzahl der Welle erfolgt.The contact between the coercive means and the contact means depending on the amount of torque mentes made. So it is possible in a be agreed value range of the torque an unaffected Allow rotation of the shaft while in one whose value range of the torque is an influence the shaft speed.

Ferner ist vorteilhaft, wenn der Kontakt zwischen dem Zwangsmittel und dem Kontaktmittel in Abhängigkeit von der Richtung des Drehmomentes hergestellt wird. Folglich kann erreicht werden, dass die Welle in einer Richtung frei dreht, während bei einer Rotation in die andere Richtung und einer damit zusammenhängenden Drehmomentum kehr eine Beeinflussung der Drehzahl der Welle erfolgt, beispielsweise indem die Welle gesperrt wird.It is also advantageous if the contact between the Coercive means and the contact means depending on the direction of the torque is established. consequently can be achieved that the wave in one direction spins freely while rotating in one rotation Direction and a related torqueum the shaft speed is influenced, for example by locking the shaft.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Zwangsmittel raumfest. Damit steht ein Verfahren zur Ver fügung, bei dem die Welle durch Kontakt des Kontaktmit tels mit dem raumfesten Zwangsmittel gesperrt beziehungs weise gebremst wird, so dass insgesamt eine rein passive Herabsetzung der Drehzahl einer Welle möglich ist.In a particularly preferred embodiment, this is Coercive means fixed in space. A method is thus available in which the shaft by contact of the contact with locked with the fixed means of restraint is braked wisely, so that overall a purely passive It is possible to reduce the speed of a shaft.

Das Verfahren ist besonders dann vorteilhaft, wenn an der Welle mindestens ein Mitnehmer angeordnet ist, wenn das Kontaktmittel ein radial verschiebbares Kontaktelement aufweist, wenn von dem Mitnehmer eine vom Drehmoment der Welle abhängige Kraft auf das Kontaktmittel aufgebracht wird und wenn das Kontaktelement in Abhängigkeit der von dem Drehmoment der Welle abhängigen Kraft seine radiale Position verändert. Bei dieser Ausführungsform des Ver fahrens dient der Mitnehmer, welcher an der Welle ange ordnet ist, zur Übertragung des Drehmomentes auf das Kon taktmittel, so dass das Kontaktmittel in Abhängigkeit dieses Drehmomentes einen Kontakt zu den Zwangsmitteln aufbauen können. Dies geschieht in vorteilhafter Weise dadurch, dass ein Kontaktelement des Kontaktmittels in seiner radialen Position verschoben wird, so dass es mit einem radial außen liegenden Zwangsmittel in Kontakt kom men kann.The method is particularly advantageous if at the Shaft is arranged at least one driver if that Contact means a radially displaceable contact element has if one of the driver of the torque of Wave-dependent force applied to the contact means and if the contact element depending on the the radial force dependent on the torque of the shaft Position changed. In this embodiment of the ver driving the driver, which is attached to the shaft is assigned to transfer the torque to the Kon clocking agent so that the contact agent is dependent this torque makes contact with the coercive means can build. This is done in an advantageous manner in that a contact element of the contact means in its radial position is shifted so that it with a radially external coercive agent in contact men can.

Es ist vorteilhaft, wenn das Zwangsmittel mit dem Kon taktmittel durch Formschluss zusammenwirkt. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Sperrung der Welle ermög licht.It is advantageous if the coercive agent with the Kon tactical means interacts by positive locking. To this In this way, a reliable blocking of the shaft is made possible light.

In diesem Zusammenhang ist von Vorteil, wenn das Zwangs mittel durch einen Ring mit einem wellenförmigen Innen profil realisiert ist und wenn das Kontaktelement eine Sperrklinke ist, welche in das wellenförmige Innenprofil einrastet. Durch das Ausfahren der Sperrklinke in radia ler Richtung kann diese in ein Wellental des wellenförmi gen Innenprofils einklinken, so dass eine zuverlässige formschlüssige Sperrverbindung entsteht.In this context it is an advantage if the compulsion medium by a ring with a wavy inside profile is realized and if the contact element is a Pawl is which in the wavy inner profile locks. By extending the pawl in radia ler direction this can be in a wave trough of the wave-shaped latch against the inner profile so that a reliable positive locking connection is created.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn bei einer ersten Richtung des Drehmomentes das Kontaktelement bis zu einem oberen Grenzdrehmoment der Welle seine radiale Position dynamisch verändert, beim Überschreiten des oberen Grenz drehmomentes der Welle das Kontaktelement seine radiale Position sprunghaft zu einer Kontaktposition verändert und mit dem Zwangsmittel zusammenwirkt und beim Unterschreiten des oberen Grenzdrehmomentes der Welle das Kon taktelement seine Kontaktposition beibehält. Bis zum Er reichen des oberen Grenzdrehmomentes kann die Welle also unbeeinflusst von dem Zwangsmittel rotieren. Erst bei Ü berschreiten des oberen Grenzdrehmomentes kommt es zu ei nem Zusammenwirken von Kontaktmittel und Zwangsmittel, so dass die Welle gesperrt wird. Dieses sprunghafte Durch schalten wird auch als "snap-through-Verhalten" bezeich net. Nach dem sprunghaften Durchschalten erreicht das Kontaktmittel eine stabile Position, so dass das Kontakt element auch bei beliebiger Verringerung des Drehmomen tes, das heißt auch insbesondere bei Unterschreiten des oberen Grenzdrehmomentes, seine Kontaktposition beibe hält. Beliebige Mechanismen mit "snap-through-Verhalten" können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft zum Einsatz kommen.It is particularly advantageous if at a first Direction of torque the contact element up to one upper limit torque of the shaft its radial position changed dynamically when the upper limit is exceeded torque of the shaft, the contact element its radial Position changed abruptly to a contact position and interacts with the coercive means and when falling below of the upper limit torque of the shaft the Kon tact element maintains its contact position. Until he The shaft can reach the upper limit torque rotate unaffected by the coercive agent. Only with Ü If the upper limit torque is exceeded, an egg occurs nem interaction of contact means and coercive means, so that the wave is blocked. This leap through Switching is also known as "snap-through behavior" net. After the sudden switching through, this is achieved Contact means a stable position, so that the contact element even with any reduction in torque tes, that means in particular when falling below the upper limit torque, its contact position holds. Any mechanism with "snap-through behavior" can be used advantageously within the scope of the invention come.

Bevorzugt wird bei einer zweiten Richtung des Drehmomen tes der Welle, welche der ersten Richtung des Drehmomen tes der Welle entgegengesetzt ist, das Kontaktelement aus seiner Kontaktposition geführt. Bei Momentenumkehr können die Mitnehmer der Welle also bewirken, dass die Kontakt mittel ihre mit den Zwangsmitteln verriegelte Position aufgeben, so dass die Rotation der Welle wieder freigege ben ist.Preference is given to a second direction of torque tes of the shaft, which is the first direction of the torque tes the shaft is opposite, the contact element his contact position. When reversing moments the drivers of the shaft thus cause the contact medium their position locked with the coercive means give up so that the rotation of the shaft again releases ben is.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfah rens wirkt das Zwangsmittel mit dem Kontaktmittel durch Reibungskraft zusammen. Es muss also nicht eine vollstän dige Verriegelung der Wellenrotation erfolgen. Vielmehr kann durch die Reibung auch eine graduelle Herabsetzung der Rotationsgeschwindigkeit erfolgen. In a further preferred embodiment of the method rens acts through the coercive agent with the contact agent Frictional force together. So it doesn't have to be complete the shaft rotation is locked. Much more can also be gradually reduced by the friction the rotational speed.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das Zwangsmittel mit dem Kontaktmittel durch Kraftschluss zusammenwirkt. Die Rei bungskraft kann also soweit erhöht werden, dass auch eine vollständige Verriegelung der Wellenrotation erfolgen kann.It is particularly preferred if the coercive agent with the Contact means interacts by friction. The Rei Exercise power can therefore be increased to such an extent that a the shaft rotation is completely locked can.

Es ist vorteilhaft, wenn das Zwangsmittel durch einen Ring mit einer im Wesentlichen glatten Innenseite reali siert ist und wenn das Kontaktelement eine Bremsbacke ist, welche durch die Innenseite des Rings gebremst wird. Durch das radiale Verschieben der Bremsbacken der Kon taktmittel nach außen lässt sich also graduell die Brems kraft erhöhen. Sind die Bremsbacken in diesem Fall Be standteil eines Kniehebelmechanismus, so ist dieser so ausgelegt, dass selbst bei maximal auftretenden Brems kräften die Kniehebelmechanismen nicht durchschlagen kön nen.It is advantageous if the means of coercion by Ring with an essentially smooth inside reali siert and if the contact element is a brake shoe which is braked by the inside of the ring. By the radial displacement of the brake shoes of the Kon The clock means gradually the brakes increase strength. In this case, the brake shoes are Be part of a toggle mechanism, this is the way it is designed that even with maximum braking forces the toggle mechanisms cannot penetrate NEN.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders dann, wenn die Welle die Hohlradwelle eines Planetenge triebes ist, wenn die Kurbelwelle eines Motors mit dem Planetenradträger verbunden ist, wenn die Sonnenradwelle des Planetengetriebes eine Riemenscheibe trägt und wenn zwischen Sonnenradwelle und Hohlradwelle ein Klemmkörper freilauf integriert ist. Mit einer derartigen Konstrukti on lassen sich in vorteilhafter Weise drei unterschiedli che Betriebszustände bei einer Kombination aus Verbren nungsmotor und Starter-Generator erzeugen. Erstens kann der Verbrennungsmotorstart mit großer Übersetzung zwi schen Kurbelwelle und Starter-Generator erfolgen, welcher über einen Riemenantrieb eine Riemenscheibe antreibt. The method according to the invention is particularly suitable then when the shaft is the ring gear shaft of a planetary gear drive is when the crankshaft of an engine with the Planet carrier is connected when the sun gear shaft of the planetary gear carries a pulley and if a sprag between the sun gear shaft and the ring gear shaft is integrated freewheel. With such a construct one can advantageously three different operating conditions with a combination of combustion Generate voltage motor and starter generator. First, can the internal combustion engine start with large gear ratio between between crankshaft and starter generator, which drives a pulley via a belt drive.

Zweitens kann ein Generatorbetrieb mit kleiner Überset zung zwischen Kurbelwelle und Starter-Generator erfolgen. Drittens ist eine Standklimatisierung möglich, bei der die Riemenscheibe von der Kurbelwelle abgekoppelt ist.Second, a generator operation with a small transmission ratio between crankshaft and starter generator. Third, air conditioning in the stand is possible, at the pulley is uncoupled from the crankshaft.

Dann ist es besonders vorteilhaft, wenn mit der Kurbel welle als Antrieb der Klemmkörperfreilauf sperrt und die Zwangsmittel keinen Einfluss auf die Hohlradwelle haben. In diesem Betrieb ist das Planetengetriebe verblockt, und Kurbelwelle, Riemenscheibe und Hohlrad drehen sich mit der gleichen Drehzahl. Der Starter-Generator arbeitet im Generatormodus.Then it is particularly advantageous if using the crank shaft as the drive locks the freewheel and the Coercive means have no influence on the ring gear shaft. In this operation, the planetary gear is blocked, and The crankshaft, pulley and ring gear rotate with it the same speed. The starter generator works in Generator mode.

Andererseits ist es vorteilhaft, wenn mit der Riemen scheibe als Antrieb der Klemmkörperfreilauf frei ist, die Zwangsmittel bis zu einem oberen Grenzdrehmoment der Hohlradwelle keinen Einfluss auf die Hohlradwelle haben und die Zwangsmittel ab einem oberen Grenzdrehmoment der Hohlradwelle einen Einfluss auf die Hohlradwelle haben. Auf diese Weise lässt sich das System für eine Standkli matisierung nutzen. Indem das Drehmoment der Hohlradwelle klein genug gehalten wird, kann stets bei stehender Kur belwelle der Starter-Generator zum Betreiben eines Kom pressors für eine Klimaanlage benutzt werden. Allerdings kann in dieser Ausführungsform die Anordnung auch zum Starten des Verbrennungsmotors verwendet werden, nämlich durch Erhöhung des Drehmomentes der Hohlradwelle, so dass dieses ein Drehmoment oberhalb des oberen Grenzdrehmomen tes aufbringt. Aufgrund des Vorliegens eines Drehmomentes oberhalb des oberen Grenzdrehmomentes wird die Hohlrad welle gebremst beziehungsweise gesperrt, und folglich wird die Kraft des Starter-Generators über die Riemenscheibe auf die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über tragen, so dass dieser startet.On the other hand, it is advantageous if using the strap washer as the drive the sprag freewheel is free that Coercive means up to an upper limit torque of Ring gear shaft have no influence on the ring gear shaft and the constraining means from an upper limit torque of Ring gear shaft have an influence on the ring gear shaft. In this way, the system can be used for a stand-up climate use automation. By the torque of the ring gear shaft is kept small enough, can always with a standing cure belwelle the starter generator for operating a comm pressors can be used for air conditioning. Indeed can in this embodiment, the arrangement for Starting the internal combustion engine can be used, namely by increasing the torque of the ring gear shaft so that this is a torque above the upper limit torque applies. Due to the presence of a torque the ring gear is above the upper limit torque wave braked or locked, and consequently is the power of the starter generator via the pulley to the crankshaft of the internal combustion engine wear so that it starts.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrun de, dass ein passiv schaltendes Sperrelement beziehungs weise Bremselement dadurch zur Verfügung gestellt werden kann, dass das Drehmoment der zu sperrenden beziehungs weise zu bremsenden Welle als steuernde Größe verwendet wird. Durch eine geeignete Anordnung der erfindungsgemä ßen Vorrichtung für das Zusammenspiel mit einem Planeten getriebe lassen sich bei einem Kraftfahrzeug durch passi ve Umschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Verbrennungsmotorstart mit großer Übersetzung, ein Gene ratorbetrieb mit kleiner Übersetzung und eine Standklima tisierung mit entkoppelter Kurbelwelle realisieren.The invention is based on the surprising finding de that a passive switching blocking element relation wise braking element can be made available can that the torque of the relationship to be locked used shaft to be braked as a controlling variable becomes. By a suitable arrangement of the invention device for interaction with a planet transmissions can be made in a motor vehicle by passi ve switching the device according to the invention Combustion engine start with great gear ratio, a gene rator operation with a small gear ratio and a stationary climate Realization with decoupled crankshaft.

drawings

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen bei spielhaft erläutert.The invention will now be described with reference to the accompanying Drawings based on preferred embodiments explained in a playful way.

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsge mäßen Vorrichtung in einem ersten Betriebszustand; Fig. 1 shows a first embodiment of a erfindungsge MAESSEN device in a first operating condition;

Fig. 2 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einem zweiten Betriebszustand; FIG. 2 shows the embodiment according to FIG. 1 in a second operating state;

Fig. 3 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einem dritten Betriebszustand; Fig. 3 shows the embodiment of Figure 1 in a third operating condition.

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsge mäßen Vorrichtung in einem ersten Betriebszustand; Fig. 4 shows a second embodiment of a device according to the invention in a first operating state;

Fig. 5 die Ausführungsform gemäß Fig. 4 in einem zweiten Betriebszustand; Fig. 5 shows the embodiment according to Fig 4 in a second operating condition.

Fig. 6 die Ausführungsform gemäß Fig. 4 in einem dritten Betriebszustand; Fig. 6 shows the embodiment of Figure 4 in a third operating condition.

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung eines Kontakt mittels; Fig. 7 is an illustration for explaining a contact by means of;

Fig. 8 eine Darstellung zur Erläuterung eines "snap- through-Verhaltens"; Fig. 8 is a diagram for explaining a "snap-through behavior";

Fig. 9 ein Planetenradgetriebe in einem ersten Be triebszustand; Fig. 9 is a planetary gear in a first operating state Be;

Fig. 10 das Planetengetriebe gemäß Fig. 9 in einem zweiten Betriebszustand; und FIG. 10 shows the planetary gear according to FIG. 9 in a second operating state; and

Fig. 11 das Planetengetriebe gemäß Fig. 9 in einem dritten Betriebszustand. Fig. 11, the planetary gear according to FIG. 9 in a third operating condition.

Description of the embodiments

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung in Schnittansicht. Im Zentrum der Anordnung ist eine Welle 10 vorgesehen. An dieser Welle 10 sind Mitnehmer 16 angeordnet. Die Achse der Wel le 10 fällt mit der Achse eines Innenrings 40 zusammen. Dieser Innenring 40 trägt Kontaktmittel 14. An dem Innen ring sind ferner Anschläge 38 angeordnet, welche mit den Kontaktmitteln zusammen wirken können. Um den Innenring 40 ist ein Außenring 12 mit einem Innenprofil 42 angeord net. Auch die Achse des Außenrings 12 fällt mit den Ach sen von Welle 10 und Innenring 40 zusammen. Der Außenring 12 ist raumfest gelagert, während der Innenring 40 und die Welle 10 drehbar gelagert sind. Die Kontaktmittel 14 sind jeweils mit einem Kniehebelmechanismus 22 ausgestat tet. Dieser umfasst zwei Hebel 24, 26 und drei Gelenke 28, 30, 32. Zwischen den beiden außen liegenden Gelenken 28, 32 ist eine Feder 56 angeordnet. An dem äußeren Ge lenk 32 des Kniehebelmechanismus 22 ist ein Gleitstein 34 vorgesehen, welcher in einer Führung 36 geführt wird. Au ßen an dem Gleitstein 34 ist eine Sperrklinke 18 als Kon taktelement angeordnet. Die Funktionsweise des Kniehebel mechanismus 22 wird weiter unten mit Bezug auf die Fig. 7 und 8 detailliert erläutert. Fig. 1 shows a first embodiment of an inventive device according to the invention in a sectional view. A shaft 10 is provided in the center of the arrangement. Carriers 16 are arranged on this shaft 10 . The axis of the wel le 10 coincides with the axis of an inner ring 40 . This inner ring 40 carries contact means 14 . On the inner ring stops 38 are also arranged, which can act together with the contact means. Around the inner ring 40 , an outer ring 12 with an inner profile 42 is net angeord. The axis of the outer ring 12 coincides with the axis sen of shaft 10 and inner ring 40 . The outer ring 12 is fixed in space, while the inner ring 40 and the shaft 10 are rotatably mounted. The contact means 14 are each equipped with a toggle lever mechanism 22 . This comprises two levers 24 , 26 and three joints 28 , 30 , 32 . A spring 56 is arranged between the two external joints 28 , 32 . On the outer Ge steering 32 of the toggle mechanism 22 , a sliding block 34 is provided, which is guided in a guide 36 . Au ß on the sliding block 34 , a pawl 18 is arranged as a contact element Kon. The operation of the toggle mechanism 22 is explained in detail below with reference to FIGS. 7 and 8.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem ersten Betriebszustand. In diesem Betriebszustand dreht sich die Welle 10 im Uhrzeigersinn. Dabei üben die Mit nehmer 16 der Welle 10 eine Kraft auf die mittleren Ge lenke 30 der Kniehebelmechanismen 22 aus, welche von dem von der Welle 10 aufgebrachten Drehmoment abhängt. Durch die auf die Kniehebelmechanismen 22 aufgebrachte Kraft werden die Federn 56 gespannt. Das Drehmoment der Welle 10 hat einen Betrag, so dass beim dargestellten Zustand bei Vernachlässigung der Masse des Kniehebelmechanismus 22 ein Kräftegleichgewicht zwischen der von dem Drehmo ment aufgebrachten Kraft und der Federkraft vorliegt. Da her kann der Innenring mit der Welle 10 im Uhrzeigersinn rotieren. Insbesondere greifen die Sperrklinken 18 nicht in das Innenprofil des Außenrings 12 ein, so dass eine unbehinderte gemeinsame Drehung von Welle 10 und Innen ring 40 erfolgen kann. Fig. 1 shows the inventive device in a first operating condition. In this operating state, the shaft 10 rotates clockwise. The participants with 16 of the shaft 10 exert a force on the middle joints 30 of the toggle mechanisms 22 , which depends on the torque applied by the shaft 10 . The springs 56 are tensioned by the force applied to the toggle lever mechanisms 22 . The torque of the shaft 10 has an amount, so that in the state shown, when the mass of the toggle lever mechanism 22 is neglected, there is a force balance between the force applied by the torque and the spring force. Since the inner ring with the shaft 10 can rotate clockwise. In particular, the pawls 18 do not engage in the inner profile of the outer ring 12 , so that an unimpeded joint rotation of the shaft 10 and inner ring 40 can take place.

In Fig. 2 ist ein zweiter Betriebszustand der Vorrich tung gemäß Fig. 1 dargestellt. Dieser Betriebszustand wird dadurch erreicht, dass die Welle 10 ein oberes Grenzdrehmoment überschreitet, welches von der Auslegung der Kontaktmittel 14 und der Federn 56 abhängt. Geht man von dem Zustand in Fig. 1 aus, so wird mit zunehmendem Drehmoment der Welle 10 die Sperrklinke 18 mehr und mehr radial nach außen verschoben. Bei einem bestimmten Grenz drehmoment schlägt der Kniehebelmechanismus 22 durch und an dem Anschlag 38 an. Diese Situation ist in Fig. 2 dargestellt. Ebenfalls wird deutlich, dass die Sperrklin ke 18 in diesem Zustand in dem Innenprofil 42 des Außen rings 12 eingerastet ist. Da der Außenring 12 raumfest ist, ist die Drehung der Welle 10 in dem in Fig. 2 dar gestellten Zustand blockiert. Dreht sich die Welle 10 nun um einen geringen Betrag gegen den Uhrzeigersinn, bei spielsweise um 20°, so bleibt die Sperrklinke 18 dennoch im verriegelten Zustand, da der Abstand des Anschlags 38 von der Achse der benachbarten Feder 56 so groß gewählt ist, dass die Feder 56 ein Zurückschnappen des Kniehebel mechanismus 22 verhindert. Andererseits ist der Abstand zwischen dem Anschlag 38 und der Achse der benachbarten Feder 56 so klein gewählt, dass im angeschlagenen Zustand die Sperrklinke 18 im Innenprofil 42 des Außenrings 12 eingerastet bleibt.In FIG. 2, a second operating state is the Vorrich processing shown in FIG. 1. This operating state is achieved in that the shaft 10 exceeds an upper limit torque, which depends on the design of the contact means 14 and the springs 56 . If one starts from the state in FIG. 1, the pawl 18 is displaced more and more radially outwards as the torque of the shaft 10 increases. At a certain limit torque, the toggle mechanism 22 strikes through and on the stop 38 . This situation is shown in Fig. 2. It is also clear that the Sperrklin ke 18 is locked in this state in the inner profile 42 of the outer ring 12 . Since the outer ring 12 is fixed in space, the rotation of the shaft 10 is blocked in the state shown in FIG. 2. If the shaft 10 now rotates counterclockwise by a small amount, for example by 20 °, the pawl 18 still remains in the locked state, since the distance of the stop 38 from the axis of the adjacent spring 56 is chosen so large that the Spring 56 prevents the toggle mechanism 22 from snapping back. On the other hand, the distance between the stop 38 and the axis of the adjacent spring 56 is chosen so small that the pawl 18 remains engaged in the inner profile 42 of the outer ring 12 in the struck state.

Dreht sich die Welle 10 jedoch weiter gegen den Uhrzei gersinn, so wird bei einem bestimmten Punkt der in Fig. 3 dargestellte Zustand erreicht. Hier ist die erfindungs gemäße Vorrichtung in einem dritten Betriebszustand dar gestellt. Zur Verdeutlichung der Vorgänge wurden in den Fig. 1 bis 3 eine Auswahl der Kniehebelmechanismen 22 und eine Auswahl der Mitnehmer 16 durch Großbuchstaben markiert. In Fig. 1 steht die Welle 10 bei Rotation im Uhrzeigersinn über den Mitnehmer 16A mit dem Kniehebelme chanismus 22A in Kontakt, während die Welle 10 über den Mitnehmer 16B mit dem Kniehebelmechanismus 22B in Kontakt steht. An dieser Zuordnung von Mitnehmer 16 und Kniehe belmechanismus 22 ändert sich auch in Fig. 2 nichts. In Fig. 3 hat sich die Welle jedoch entgegen dem Uhrzeiger sinn gedreht, so dass nun beispielsweise der Mitnehmer 16A mit dem Kontaktelement 22B in Kontakt steht. Durch die Kraftwirkung der Mitnehmer 16 auf die jeweiligen Kniehebelmechanismen 22 wurden gemäß Fig. 3 diese aus ihrer Stellung an den Anschlägen 38 gebracht. Die Sperr klinken 18 wurden radial nach innen verschoben, und die Welle 10 kann ungehindert mit dem Innenring 40 entgegen dem Uhrzeigersinn rotieren.However, if the shaft 10 continues to rotate counterclockwise, the state shown in FIG. 3 is reached at a certain point. Here, the device according to the Invention is presented in a third operating state. In order to clarify the processes, a selection of the toggle lever mechanisms 22 and a selection of the drivers 16 were marked by capital letters in FIGS. 1 to 3. In Fig. 1, the shaft 10 is rotated clockwise via the driver 16 A with the Kniehebelme mechanism 22 A in contact, while the shaft 10 via the driver 16 B with the toggle mechanism 22 B is in contact. This assignment of driver 16 and knee lever mechanism 22 does not change anything in FIG. 2 either. In Fig. 3, however, the shaft has rotated counterclockwise, so that now, for example, the driver 16 A is in contact with the contact element 22 B. The force of the catches 16 on the respective toggle lever mechanisms 22 has brought them out of their position on the stops 38 according to FIG. 3. The pawls 18 have been moved radially inward, and the shaft 10 can rotate freely with the inner ring 40 counterclockwise.

Die Bewegung der Welle 10 wird gemäß den drei in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bewegungszuständen also nur gesperrt, wenn zum einen das Drehmoment der Welle 10 eine bestimmte Richtung aufweist und wenn es zum anderen eine bestimmte Größe überschreitet. Grundsätzlich sind die Mitnehmer 16 und die Kontaktmittel 14 so angeordnet, dass die Mitnehmer 16 von beiden Seiten mit benachbarten Knie hebelmechanismen 22 in Kontakt kommen können. Die Kon struktion ist allerdings so ausgeführt, dass es ansonsten keine weiteren Kollisionsmöglichkeiten der Mitnehmer mit beliebigen Komponenten der Anordnung gibt. Über die Sperrklinken 18 wird bei dem Betriebszustand gemäß Fig. 2 eine formschlüssige Verbindung zu dem Innenprofil 42 des Außenrings 12 aufgebaut. Beim Übergang von dem Be triebszustand gemäß Fig. 2 zu dem Betriebszustand gemäß Fig. 3 läuft die Welle 10 zunächst frei, ohne dass ein Mitnehmer 16 mit dem Innenring 40 wechselwirkt. Nach ei ner Weile kommt dann aber beispielsweise der Mitnehmer 16A mit dem Kniehebelmechanismus 22B in Kontakt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist also bei Momentenumkehr ein Freilauf realisiert. Ist die Kraft auf beispielsweise das Gelenk 30 des Kniehebelmechanismus 22B durch den Mitnehmer 16A groß genug, so schnappen die Kniehebelmechanismen zurück, und die Sperrklinken 18 geben den Innenring 40 frei. Die Größe der Kraft, die benötigt wird, damit die Kniehebel mechanismen 22 zurückschnappen, hängt von der Lage der Anschläge 38 ab. Die Kraft kann vom Betrage her beliebig klein gewählt werden. In diesem Zusammenhang wird auf die folgende Veröffentlichung verwiesen: Schulz, M, and Pel legrino, S. (2000), Equilibrium paths of mechanical sys tems with unilateral constraints, part I: theory, to ap pear in: The Royal Society Proceedings: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. Hier wird eine Theorie über Gleichgewichtspfade von Systemen mit einseitigen Bindungen abgeleitet.The movement of the shaft 10 is therefore only blocked according to the three movement states shown in FIGS. 1 to 3 if, on the one hand, the torque of the shaft 10 has a certain direction and, on the other hand, it exceeds a certain size. Basically, the drivers 16 and the contact means 14 are arranged such that the drivers 16 can come into contact with adjacent knee lever mechanisms 22 from both sides. The construction is, however, carried out in such a way that there are no other possible collisions between the drivers and any components of the arrangement. In the operating state according to FIG. 2, a positive connection to the inner profile 42 of the outer ring 12 is established via the pawls 18 . When the transition from the operating state shown in FIG. 2 to the operating state shown in FIG. 3, the shaft 10 initially runs freely without a driver 16 interacting with the inner ring 40 . After a while, however, the driver 16 A comes into contact with the toggle mechanism 22 B, for example. Up to this point in time, a freewheel has been implemented when the torque is reversed. If the force on, for example, the joint 30 of the toggle lever mechanism 22 B by the driver 16 A is large enough, the toggle lever mechanisms snap back and the pawls 18 release the inner ring 40 . The magnitude of the force required for the toggle mechanisms 22 to snap back depends on the position of the stops 38 . The amount of the force can be chosen arbitrarily small. In this context, reference is made to the following publication: Schulz, M, and Pel legrino, S. ( 2000 ), Equilibrium paths of mechanical sys tems with unilateral constraints, part I: theory, to ap pear in: The Royal Society Proceedings: Mathematical , Physical and Engineering Sciences. Here, a theory about equilibrium paths of systems with one-sided bonds is derived.

Ferner ist grundsätzlich zu bemerken, dass die Durchmes ser des Innenrings 40 und des Außenrings 12 kleiner gewählt werden können, wenn die Mitnehmer 16 eher axial als radial ausgerichtet sind. Auf diese Weise lässt sich eine insgesamt kompaktere Anordnung erreichen.It should also be noted in principle that the diameters of the inner ring 40 and the outer ring 12 can be chosen smaller if the drivers 16 are oriented axially rather than radially. In this way, an overall more compact arrangement can be achieved.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung in Schnittansicht. Diese Ausfüh rungsform ähnelt in vielen Einzelheiten der Ausführungs form gemäß den Fig. 1 bis 3. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 die Kontaktelemente an den Kontaktmitteln 14 hier jedoch als Bremsbacken 20 ausge legt. Der Außenring 12 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 hat im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 eine im Wesentlichen glatte Innenseite. Fig. 4 shows a second embodiment of an inventive device according to the invention in a sectional view. This embodiment is similar in many details to the embodiment shown in FIGS . 1 to 3. In contrast to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the contact elements on the contact means 14 are here out as brake shoes 20 in the embodiment shown in FIG. 4 sets. In contrast to the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the outer ring 12 in the embodiment according to FIG. 4 has an essentially smooth inside.

In Fig. 4 ist ein erster Betriebszustand dargestellt, bei dem die Welle 10 ein vergleichsweise geringes Drehmo ment auf die mittleren Gelenke 30 der Kniehebelmechanis men 22 ausübt. Folglich reicht die Kraft der Federn 56 dazu aus, die Bremsbacken an einem Kontakt mit der Innen seite des Außenrings 12 zu hindern.In Fig. 4, a first operating state is shown in which the shaft 10 exerts a comparatively low torque on the central joints 30 of the toggle lever mechanism 22 . Consequently, the force of the springs 56 is sufficient to prevent the brake shoes from contacting the inner side of the outer ring 12 .

Steigt das Drehmoment der Welle 10 jedoch an, so kommt es zu dem in Fig. 5 dargestellten Betriebszustand, bei dem die Bremsbacken 20 von der Innenseite des Außenrings 20 gebremst werden. Bei ausreichendem Drehmoment der Welle 10 kann die Bremskraft so groß sein, dass die Welle 10 vollständig durch Kraftschluss an ihrer Drehung gehindert wird. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 ist das System so ausgelegt, dass selbst bei den maximal auftretenden Kräften die Kniehe belmechanismen 22 nicht durchschlagen können. Weiterhin lösen sich bei Momentenumkehr der Welle 10 im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 die Bremsbacken 20 sogleich wieder von der Innenseite des Au ßenrings 12. Die Welle 10 läuft zunächst frei. Daraufhin erreichen die Mitnehmer 16 das mittlere Gelenk 30 der Kniehebelmechanismen 22. Bei weiterer Rotation der Welle 10 gegen den Uhrzeigersinn wird der in Fig. 6 darge stellte Betriebszustand eingenommen, und die Welle 10 kann über die Mitnehmer 16 und die mittleren Gelenke 30 der Kniehebelmechanismen 22 den Innenring 40 ebenfalls zur Rotation gegen den Uhrzeigersinn veranlassen.However, if the torque of the shaft 10 increases, the operating state shown in FIG. 5 occurs, in which the brake shoes 20 are braked from the inside of the outer ring 20 . If the shaft 10 has sufficient torque, the braking force can be so great that the shaft 10 is completely prevented from rotating by frictional engagement. In contrast to the first embodiment according to FIGS. 1 to 3, the system is designed in such a way that the knee lever mechanisms 22 cannot penetrate even with the maximum forces that occur. Furthermore, when the torque 10 is reversed, in contrast to the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the brake shoes 20 immediately release again from the inside of the outer ring 12 . The shaft 10 initially runs freely. The drivers 16 then reach the middle joint 30 of the toggle lever mechanisms 22 . With further rotation of the shaft 10 counterclockwise, the operating state shown in FIG. 6 is assumed, and the shaft 10 can also cause the inner ring 40 to rotate counterclockwise via the drivers 16 and the central joints 30 of the toggle lever mechanisms 22 .

Auch bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 sind bestimmte Kniehebelmechanismen und bestimmte Mitneh mer durch Großbuchstaben kenntlich gemacht. In den Fig. 4 und 5 steht der Mitnehmer 16A mit dem Kniehebelme chanismus 22A in Verbindung, während beispielsweise der Mitnehmer 16B mit dem Kniehebelmechanismus 22B in Verbin dung steht. Bei einer Rotation der Welle 10 entgegen dem Uhrzeigersinn, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, steht beispielsweise der Mitnehmer 16A mit dem Kniehebelmecha nismus 22B in Verbindung.Also in the embodiment according to FIGS. 4 to 6, certain toggle lever mechanisms and certain drivers are identified by capital letters. In Figs. 4 and 5 of the carrier is 16 A with the Kniehebelme mechanism 22 A in connection, for example, while the driver is 16 B to the toggle mechanism 22 in B dung Verbin. With a rotation of the shaft 10 counterclockwise, as shown in Fig. 6, for example, the driver 16 A with the Kniehebelmecha mechanism 22 B in connection.

Auch im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 6 ist grund sätzlich zu bemerken, dass die Durchmesser des Innenrings 40 und des Außenrings 12 dann kleiner gewählt werden kön nen, wenn die Mitnehmer 16 eher axial als radial gerich tet sind.Also in connection with FIGS . 4 to 6, it should be noted in principle that the diameter of the inner ring 40 and the outer ring 12 can be chosen smaller if the drivers 16 are axially rather than radially aligned.

Fig. 7 dient der genaueren Erläuterung der Kontaktmittel 14. Die Kontaktmittel, welche einen Kniehebelmechanismus 22 bilden, umfassen zwei Hebel 24, 26, welche jeweils eine Länge L aufweisen. Die Hebel sind über ein Gelenk 30 miteinander verbunden. An den der Verbindungsstelle abge wandten Enden der Hebel 24, 26 sind weitere Gelenke 28, 32 angeordnet. Diese Gelenke 28, 32 stehen mit einer li near-elastischen Feder 56 in Verbindung, welche eine Fe derkonstante c aufweist. Der linke Hebel 24 ist über das Gelenk 28 raumfest gelagert. Der rechte Hebel 26 ist über ein weiteres Gelenk 32 horizontal an einem Gleitstein 34 frei verschiebbar gelagert. Die Gelenke 28, 30, 32 sind vorzugsweise als Zylindergelenke ausgelegt, deren Achsen sämtlich parallel und senkrecht zur Darstellungsebene sind. Der gesamte Kniehebelmechanismus 22 bewegt sich in der Darstellungsebene mit einem Freiheitsgrad von 1. Fig. 7 is a more detailed explanation of the contact means 14. The contact means, which form a toggle lever mechanism 22 , comprise two levers 24 , 26 , each of which has a length L. The levers are connected to one another via a joint 30 . At the connection abge ends of the lever 24 , 26 further joints 28 , 32 are arranged. These joints 28 , 32 are connected with a near elastic spring 56 , which has a constant constant c. The left lever 24 is fixed in space via the joint 28 . The right lever 26 is horizontally displaceably mounted on a sliding block 34 via a further joint 32 . The joints 28 , 30 , 32 are preferably designed as cylindrical joints, the axes of which are all parallel and perpendicular to the plane of representation. The entire toggle mechanism 22 moves in the plane of illustration with a degree of freedom of 1.

Zur Verdeutlichung der Bewegungsmöglichkeiten des Kniehe belmechanismus ist die Winkelkoordinate ϕ dargestellt. Bei unverformter Feder 56 sei ϕ = ϕ₀. Unter Einwirkung einer vertikal gerichteten Kraft F stellt sich eine be stimmte Gleichgewichtslage des Systems ein.The angular coordinate ϕ is shown to illustrate the movement possibilities of the knee lever mechanism. With spring 56 undeformed let ϕ = ϕ ₀ . Under the action of a vertically directed force F, a certain equilibrium position of the system is established.

In Fig. 8 sind die Gleichgewichtslagen ϕ in Abhängigkeit eines Kontrollparameters Λ graphisch dargestellt. Der Kontrollparameter Λ entspricht der mit dem Faktor 4cL skalierten Kraft F, das heißt Λ = F/4cL. Der Graph in Fig. 8 wird auch Gleichgewichtspfad genannt, da allen Punkten der Kurve Gleichgewichtslagen des Mechanismus entsprechen, jeweils für unterschiedliche Winkel ϕ. In Fig. 8 ist der Verlauf des Gleichgewichtspfades qualita tiv dargestellt. Punkte der dick gezeichneten Kurven ent sprechen stabilen Gleichgewichtslagen, und Punkte der dünn gezeichneten Kurve entsprechen instabilen Gleichge wichtslagen. Die Punkte mit horizontaler Tangente A und B sind ebenfalls instabil und werden Grenzpunkte genannt. Ein Verfahren zum Berechnen von Gleichgewichtspfaden me chanischer Systeme wird zum Beispiel in der folgenden Veröffentlichung erläutert: Thompson, J. M. T. and Hunt, G. W. (1973), A general theory of elastic stability, J. Wiley, London.In FIG. 8, the equilibrium positions are φ as a function of a control parameter Λ graphed. The control parameter Λ corresponds to the force F scaled by the factor 4cL, i.e. Λ = F / 4cL. The graph in Fig. 8 is also called the equilibrium path, since all points of the curve correspond to equilibrium positions of the mechanism, each for different angles unterschiedliche. In Fig. 8 the course of the equilibrium path is shown qualitatively. Points of the bold curve correspond to stable equilibrium positions, and points of the thin curve correspond to unstable equilibrium positions. The points with horizontal tangents A and B are also unstable and are called limit points. A method for calculating equilibrium paths of mechanical systems is explained, for example, in the following publication: Thompson, JMT and Hunt, GW ( 1973 ), A general theory of elastic stability, J. Wiley, London.

Das Verhalten des Systems kann beschrieben werden, wenn man die Kraft in einem Modell quasi-statisch von Null an wachsen lässt. Zu Anfang, bei F = 0, befindet sich das System in der stabilen Gleichgewichtslage ϕ₀. Mit quasi statisch wachsendem F bewegt man sich auf dem rechten stabilen Teil des Gleichgewichtspfades, bis der Grenz punkt A erreicht wird. Hier wird der Pfad instabil. Bei weiterem Vergrößern von F wird keine Gleichgewichtslage mehr in der Umgebung des Grenzpunktes erreicht. Der Me chanismus schlägt dynamisch in Richtung des eingezeichne ten Pfeils durch. Dieses Verhalten wird als "snap- through-Verhalten" bezeichnet. Dabei führt das System Schwingungen aus. Nach Abklingen der Schwingungen folgt das System bei weiterer Steigerung der Kraft von Punkt C aus dem linken Teil des stabilen Gleichgewichtspfades nach oben. Das dynamische Durchschlagen ist mit einer sehr raschen Bewegung des Zylindergelenkes 30 von der Halbebene über der Federachse in die Halbebene unter der Federachse in Fig. 7 verbunden. Dieses Instabilitätsphä nomen wird bei den Ausführungsformen der Erfindung gemäß den Fig. 1 bis 3 genutzt, um die Welle 10 in eine Richtung zu sperren, und zwar dann, wenn ein Drehmoment einen kritischen Wert übersteigt. The behavior of the system can be described if the force in a model is increased quasi-statically from zero. At the beginning, at F = 0, the system is in the stable equilibrium position ϕ ₀ . With quasi statically growing F you move on the right stable part of the equilibrium path until the limit point A is reached. Here the path becomes unstable. If F is further enlarged, an equilibrium position is no longer reached in the vicinity of the limit point. The mechanism breaks through dynamically in the direction of the arrow shown. This behavior is referred to as "snap-through behavior". The system carries out vibrations. After the vibrations have subsided, the system follows the force from point C upwards from the left part of the stable equilibrium path. The dynamic penetration is associated with a very rapid movement of the cylinder joint 30 from the half plane above the spring axis into the half plane below the spring axis in FIG. 7. This instability phenomenon is used in the embodiments of the invention according to FIGS. 1 to 3 in order to lock the shaft 10 in one direction, namely when a torque exceeds a critical value.

Bevorzugt wird die Vorrichtung in Zusammenhang mit einem Planetengetriebe verwendet, dessen Funktionsweise anhand der Fig. 9 bis 11 erkennbar ist. Das Planetengetriebe ist so in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebunden, dass beispielsweise eine Kurbelwelle mit dem Planetenrad träger 50 verbunden ist. Eine Riemenscheibe, welche über einen Riemen mit einem Starter-Generator in Verbindung steht, ist über die Sonnenradwelle mit dem Sonnenrad 54 verbunden. Zwischen Sonnenradwelle und der mit dem Hohl rad 48 in Verbindung stehenden Hohlradwelle wird ein ge wöhnlicher Klemmkörperfreilauf integriert. Zwischen Hohl radwelle und einem raumfesten Zwangsmittel, beispielswei se dem Motorgehäuse befindet sich ein im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 8 erläuterter Mechanismus, welcher das Hohlrad 48 je nach Größe und Richtung des auf das Hohlrad wirkender. Drehmomentes sperrt oder freigibt. Um zu ver hindern, dass der Mechanismus allein aufgrund von Zentri fugalkräften in Sperrstellung geht, lässt sich eine Fliehkraftsicherung verwenden.The device is preferably used in connection with a planetary gear, the functioning of which can be seen from FIGS. 9 to 11. The planetary gear is integrated into the device according to the invention such that, for example, a crankshaft is connected to the planet gear carrier 50 . A pulley, which is connected to a starter generator via a belt, is connected to the sun gear 54 via the sun gear shaft. A common sprag freewheel is integrated between the sun gear shaft and the ring gear shaft connected to the ring gear 48 . Between hollow gear shaft and a fixed space constraining means, for example the motor housing is a mechanism explained in connection with FIGS. 1 to 8, which the ring gear 48 depending on the size and direction of the acting on the ring gear. Torque locks or releases. A centrifugal force lock can be used to prevent the mechanism from moving into the locked position solely due to centrifugal forces.

Ein normaler Motorbetrieb kann anhand von Fig. 9 erläu tert werden. Die Kurbelwelle des Motors treibt den Plane tenradträger 50 mit den daran angeordneten Planetenrädern 52 an. Der Klemmkörperfreilauf zwischen der Sonnenradwel le und der Hohlradwelle ist so integriert, dass bei die ser Drehrichtung des Planetenradträgers 50 der Klemmkör perfreilauf sperrt. Die Kontaktmittel, welche zwischen Hohlradwelle und den Zwangsmitteln angeordnet sind sper ren hingegen nicht, da ein Betriebszustand gemäß den Fig. 3 oder 6 vorliegt. In diesem Betrieb ist das Plane tengetriebe folglich verblockt, und Sonnenrad 54, Planetenradträger 50 und Hohlrad 48 drehen sich mit gleicher Drehzahl.A normal engine operation can be explained with reference to FIG. 9. The crankshaft of the engine drives the tarpaulin carrier 50 with the planet gears 52 arranged thereon. The sprag freewheel between the Sonnenradwel le and the ring gear shaft is integrated in such a way that the sprag locks freewheel in this direction of rotation of the planet carrier 50 . The contact means, which are arranged between the ring gear shaft and the constraining means, on the other hand, do not block, since there is an operating state according to FIGS. 3 or 6. In this operation, the tarpaulin gear is consequently blocked, and sun gear 54 , planet carrier 50 and ring gear 48 rotate at the same speed.

In Fig. 10 ist ein weiterer Betriebszustand des Plane tengetriebes dargestellt. Hier wirkt die mit dem Sonnen rad 54 in Verbindung stehende Riemenscheibe als Antrieb; der Starter-Generator stellt folglich die Antriebsenergie zur Verfügung. Bei entsprechend geringer Drehzahl dreht sich das Hohlrad 48 gegen die Drehrichtung des Sonnenra des. Aufgrund des geringen Drehmomentes des Hohlrades und somit der Hohlradwelle liegen Betriebszustände gemäß den Fig. 1 und 4 vor, das heißt die Hohlradwelle und das Hohlrad werden nicht durch die Wechselwirkung der Kon taktmittel und der Zwangsmittel blockiert. Folglich kann die Energie des Starter-Generators zum Antreiben eines Kompressors einer Standklimaanlage verwendet werden.In Fig. 10, another operating state of the tarpaulin gear is shown. Here the pulley connected to the sun wheel 54 acts as a drive; the starter generator consequently provides the drive energy. At a correspondingly low speed, the ring gear 48 rotates counter to the direction of rotation of the sun gear. Due to the low torque of the ring gear and thus the ring gear shaft, operating states according to FIGS . 1 and 4 are present, that is to say the ring gear shaft and the ring gear are not affected by the interaction of the Contact means and the means of coercion blocked. As a result, the energy of the starter generator can be used to drive a compressor of a parking cooler.

Erhöht man nun die Drehzahl des Starter-Generators und somit des antreibenden Sonnenrades 54, so überschreitet man an einem bestimmten Punkt das obere Grenzdrehmoment. Diese Situation ist in Fig. 11 dargestellt. Das Hohlrad 48 ist hier durch das Blockieren der Hohlradwelle zum Stillstand gekommen. Es liegt ein Betriebszustand ent sprechend den Fig. 2 und 5 vor. Nun kann durch die Ro tationsenergie des Sonnenrades 54 der Planetenradträger 50 in Rotation versetzt und folglich der Verbrennungsmo tor über die Kurbelwelle gestartet werden. Bei der Aus führungsform gemäß den Fig. 4 bis 6, bei welcher das Hohlrad 48 durch Reibschluss gebremst wird, kann die Ro tationsenergie des Sonnenrades, welche bei der Standkli matisierung vorliegt, während des Übergangs zum Startbe trieb für den Startvorgang benutzt werden. Auf diese Weise erhält man einen beschleunigten Verbrennungsmotor start.If one now increases the speed of the starter generator and thus of the driving sun gear 54 , the upper limit torque is exceeded at a certain point. This situation is shown in Fig. 11. The ring gear 48 has come to a standstill here due to the blocking of the ring gear shaft. There is an operating state accordingly to FIGS. 2 and 5. Now, the planetary carrier 50 can be rotated by the rotational energy of the sun gear 54 and consequently the combustion engine can be started via the crankshaft. In the off execution form shown in FIGS. 4 to 6, wherein the ring gear is braked by frictional contact 48, the Ro can tationsenergie of the sun gear, which automation is present in the Standkli, during the transition driving to Startbe be used for the starting operation. In this way you get an accelerated internal combustion engine start.

Insgesamt ist es also möglich, durch ausschließlich pas sive Elemente allein auf der Grundlage der beteiligten Drehmomente zwischen drei Betriebszuständen einer Anord nung aus Starter-Generator und Verbrennungsmotor umzu schalten.Overall, it is possible to use only pas sive elements based solely on the involved Torques between three operating states of an arrangement the starter generator and combustion engine turn.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrati ven Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Er findung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Ände rungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.The preceding description of the exemplary embodiments according to the present invention is only for illustrati purposes and not for the purpose of restricting Er making. Various changes are within the scope of the invention Changes and modifications possible without the scope of the Invention as well as leaving its equivalents.

Claims

1. Device for changing the speed of a shaft ( 10 ) with
at least one forced means ( 12 ), which can have an angular velocity different from the angular velocity of the shaft ( 10 ), and
at least one contact means ( 14 ) for establishing contact between the shaft ( 10 ) and the constraining means ( 12 ),
characterized in that the contact between the constraining means ( 12 ) and the contact means ( 14 ) depends on a torque of the shaft ( 10 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the contact between the constraining means ( 12 ) and the contact means ( 14 ) depends on the amount of the torque of the shaft ( 10 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the contact between the forced means ( 12 ) and the contact means ( 14 ) depends on the direction of the torque element of the shaft ( 10 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the constraining means ( 12 ) is space-tight.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in
that at least one driver ( 16 ) is arranged on the shaft ( 10 ),
that the contact means ( 14 ) has a radially displaceable contact element ( 18 , 20 ),
that a force dependent on the torque of the shaft ( 10 ) can be applied to the contact means ( 14 ) by the driver ( 16 ) and
that the contact element ( 18 , 20 ) changes its radial position depending on the force dependent on the torque of the shaft ( 10 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact means ( 14 ) comprises a toggle mechanism ( 22 ).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in
that several drivers ( 16 ) are provided on the shaft ( 10 ),
that a plurality of contact means ( 14 ) are provided on a rotatable inner ring ( 40 ) and
that the axis of rotation of the shaft ( 10 ) coincides with the axis of rotation of the inner ring ( 40 ).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the constraining means ( 12 ) can interact with the contact means ( 14 ) by positive locking.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in
that the constraining means ( 12 ) is realized by a ring with a wavy inner profile ( 42 ) and
that the contact element ( 18 ) is a pawl which can be latched into the undulating inner profile ( 42 ).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in a first direction of the torque of the shaft ( 10 )
the contact element ( 18 ) changes its radial position dynamically up to an upper limit torque of the shaft ( 10 ),
when the upper limit torque of the shaft ( 10 ) is exceeded, the contact element ( 18 ) suddenly changes its radial position to a contact position and cooperates with the constraining means ( 12 ) and
when falling below the upper limit torque of the shaft ( 10 ) the contact element ( 18 ) maintains its contact position.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in a second direction of the torque of the shaft (10), which is the first Rich tung the torque of the shaft (10) opposite the contact element (18) out of its contact position guide bar is.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the constraining means ( 12 ) can interact with the contact means ( 14 ) by frictional force.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the constraining means ( 12 ) can interact with the contact means ( 14 ) by frictional engagement.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
that the constraining means ( 12 ) is realized by a ring with an essentially smooth inside and
that the contact element ( 20 ) is a brake shoe, which can interact with the inside of the ring ( 12 ).

15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
that the shaft ( 10 ) is the ring gear shaft of the ring gear ( 48 ) of a planetary gear,
that the crankshaft of an engine is connected to the planet wheel carrier ( 50 ) of the planetary gear,
that the sun gear shaft of the sun gear ( 54 ) of the planetary gear carries a pulley and
that a sprag freewheel is integrated between the sun gear shaft and the ring gear shaft ( 10 ).

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that with the crankshaft as a drive
the sprag freewheel locks and
the constraining means ( 12 ) have no influence on the hollow wheel shaft ( 10 ).

17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that with the pulley as a drive
the sprag freewheel is free,
the forced means ( 12 ) up to an upper limit torque of the ring gear shaft ( 10 ) have no influence on the ring gear shaft ( 10 ) and
the constraining means ( 12 ) have an influence on the ring gear shaft ( 10 ) from an upper limit torque of the ring gear shaft ( 10 ).

18. A method for changing the speed of a shaft (10), contact between the shaft (10) and an urging means (12) is produced at the by a contact means (14), which is different one le of the angular velocity of Wel (10) Can have angular velocity, characterized in that the contact between the constraining means ( 12 ) and the contact means ( 14 ) in dependence on a torque of the shaft ( 10 ) is Herge.

19. The method according to claim 18, characterized in that the contact between the constraining means ( 12 ) and the contact means ( 14 ) depending on the amount of torque of the shaft ( 10 ) is made.

20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the contact between the constraining means ( 12 ) and the contact means ( 14 ) is produced as a function of the direction of the torque of the shaft ( 10 ).

21. The method according to any one of claims 18 to 20, characterized in that the constraining means ( 12 ) is spatially fixed.

22. The method according to any one of claims 18 to 21, characterized in that
that at least one driver ( 16 ) is arranged on the shaft ( 10 ),
that the contact means ( 14 ) has a radially displaceable contact element ( 18 , 20 ),
that a force dependent on the torque of the shaft ( 10 ) is applied to the contact means ( 14 ) by the driver ( 16 ) and
that the contact element ( 18 , 20 ) changes its radial position depending on the force dependent on the torque of the shaft ( 10 ).

23. The method according to any one of claims 18 to 22, characterized in that the constraining means ( 12 ) cooperates with the contact means ( 14 ) by positive locking.

24. The method according to any one of claims 18 to 23, characterized in that
that the constraining means ( 12 ) is realized by a ring with a wavy inner profile ( 42 ) and
that the contact element ( 18 ) is a pawl which engages in the undulating inner profile ( 42 ).

25. The method according to any one of claims 13 to 24, characterized in that in a first. Direction of the torque of the shaft ( 10 ),
the contact element ( 18 ) changes its radial position dynamically up to an upper limit torque of the shaft ( 10 ),
when the upper limit torque of the shaft ( 10 ) is exceeded, the contact element ( 18 ) suddenly changes its radial position to a contact position and cooperates with the constraining means ( 12 ) and
when falling below the upper limit torque of the shaft ( 10 ) the contact element ( 18 ) maintains its contact position.

26. The method according to any one of claims 18 to 25, characterized in that, for a second direction of the rotational torque of the shaft (10) which is opposite to the first direction of the torque of the shaft (10), the con tact element (18) from its Contact position is performed.

27. The method according to any one of claims 18 to 26, characterized in that the constraining means ( 12 ) cooperates with the contact means ( 14 ) by frictional force.

28. The method according to any one of claims 18 to 27, characterized in that the constraining means ( 12 ) cooperates with the contact means ( 14 ) by frictional engagement.

29. The method according to any one of claims 18 to 28, characterized in that
that the constraining means ( 12 ) is realized by a ring with an essentially smooth inside and
that the contact element ( 20 ) is a brake shoe which is braked by the inside of the ring ( 12 ).

30. The method according to any one of claims 18 to 29, characterized in that
that the shaft ( 10 ) is the ring gear shaft of the ring gear ( 48 ) of a planetary gear,
that the crankshaft of an engine is connected to the planet wheel carrier ( 50 ) of the planetary gear,
that the sun gear shaft of the sun gear ( 54 ) of the planetary gear carries a pulley and
that a sprag freewheel is integrated between the sun gear shaft and the ring gear shaft ( 10 ).

31. The method according to any one of claims 18 to 30, characterized in
the sprag freewheel locks and
the constraining means ( 12 ) have no influence on the hollow wheel shaft ( 10 ).

32. The method according to any one of claims 18 to 31, characterized in that
the sprag freewheel is free,
the forced means ( 12 ) up to an upper limit torque of the ring gear shaft ( 10 ) have no influence on the ring gear shaft ( 10 ) and
the constraining means ( 12 ) have an influence on the ring gear shaft ( 10 ) from an upper limit torque of the ring gear shaft ( 10 ).